剑三九色鹿干嘛的:微特电机论文：空调器用单相电容运转异步－中国步进电机网

微特电机论文：空调器用单相电容运转异步 2010年4月30日 空调器用单相电容运转异步     电动机的研制     阮美韵  (宁波电器总厂315010) 1概述     为适应市场的需要，调整产品结构，于1988年8月开始研制’YSK系列电机。功率从10～385W，转速有单速、二速、三速和四速，电压为115V，频率60Hz，供出口各档电机，已形成较大规模的生产能力，产量占全国市场需求量的四分之一。设计中，按照JB4270—86(房间空调器风扇用单相电容运转异步电动机通用技术条件》及GB5956—86{房间空调器电器设备的安全要求》和其它相应的国家标准的规定，吸收样机结构紧凑，外形美观的优点，在电磁计算上进行精确的运算和方案论证，进行样机试验，数据调整，从而使设计的电机达到噪声低、转矩大、效率高、负载区域宽广、绝缘性能高、运行可靠，各项性能指标满足用户要求。尤其是低噪声和外形设计，深得用户好评。     该产品已于1989年通过市级鉴定，1993年通过了GBl2350国家安全认证(CCEE认证)。     本文对YSK系列电机的电磁性能及设计制造作一简述。 2采用L型副相抽头调速     电机采用L型副相抽头调速，调速方法简单安全，成本低，铜线可得到充分利用，嵌、绕线工艺简单。通过合理的电磁计算，可获得较高效率。如YSK25—4型4极25W电机，经测试，效率高达47．6％(标准高速档效率为36％)，力矩超过标准，并可节省电能。 L型副相抽头调速接线图见图1，除主绕组和副绕组外，增加调速绕组。两档转速，放一套调速绕组，三档转速，放二套调速绕组。主绕组占定子铁心一半槽，副绕组加调速绕组占另一半槽，副绕组和调速绕组串联。在定子铁心槽中，其空间电角度同相，主绕组与调、副绕组在空间上相差90^o电角度。绕组分布详见图2(粗线表示主绕组，大小档连绕，细线表示副绕组，四联大档连绕，虚线表示调速绕组，小档四联连绕)。经调速开关变换，可获得不同的主、副绕组匝数比，达到不同要求的转速。例如两速，高速档转速的匝比K₁为：     W₃>W₁     w₂+W₃>W₁     W₂+W_l>W₃ 式中W₁——主绕组匝数     W₂——调速绕组匝数     W₃——副绕组匝数     低速档转速的匝比K₂为： 当风叶直径和叶片角度选定后，风量Q、风压P_F将随转速高、低而变化，从而达到空调器调节空气温度的目的。 要使电机运行在圆形磁场中，需正确计算绕组的匝比及串接的电容量。电机运行在高速档时，其主、副绕组匝比为： 一般保证高速档具有良好的运行、起动性能，低速档是根据用户所需转速进行调整。通过电磁计算，匝比调整和电容量计算后，进行实测样机主、副电流大小，便能判断电机是否运行在圆形磁场中。因圆形磁场两相绕组磁势的幅值应相等。 式中  Z_φ1——绕组串联导体数     P——电机极数      K_dq1——基波绕组系数     I——电流有效值     F_m——主(绕组)磁势幅值     F_a——副(绕组)磁势幅值 从幅值F式可知主、副绕组在高速档运行时分布相同，K_dq1基波绕组系数相同，只要主、副绕组串联导体数各乘电流有效值，F_m与F_a相等就能获得圆形磁场。也可以直接从示波器中测出电机是否运行在圆形磁场中。 3定子绕组T型主相抽头调速 与L型副相抽头调速的比较 3．1 T型主相抽头调速工艺要求高 先按样机设计，电机为4极电机(定子铁心均24槽)，采用同心式大小档绕组，L型副相抽头调速。而6极电机采用圈式绕组T型主相抽头调速，调速绕组放置在主绕组槽上层，与主绕组分布相同。试生产时，6极电机调速绕组易烧坏。经检查，发现相间绝缘没垫好，线漆划破。但同样4极电机，采用L型副相抽头调速，相间绝缘没垫好，从未发生电机烧坏现象。经分析，从图3中知，电机运行在低速档时，调速绕组中流过的电流是主、副绕组中流过电流的矢量和(I_t=I_m+I_b)，所要求调速绕组线径略粗，但槽满率高，嵌线困难。只能采用同主绕组一样粗，工艺上稍疏忽，就会产生线圈烧坏。后来将6极电机绕组接线也改成了L型副相抽头调速·生产稳定，未发生电机烧坏现象。 3．2 T型主相抽头调速铜线利用率低 T型主相抽头调速，铜线没得到充分利用，电机运行在高速档时，调速绕组处于不工作状态。L型副相抽头调速，铜线得到充分利用，槽满率也低于T型主相抽头调速。 虽然，T型主相抽头调速较明显，力矩略大于L型副相抽头调速，但由于有以上缺陷，故还是采用L型副相抽头调速合理。 4线模设计 合理设计线模尺寸对电机性能、经济效益尤为重要。通过数十种不同规格品种微电机线模板尺寸计算，认为对功率在10～130W的4、6、8极电机，同心式绕组可按以下公式计算。同心式绕组线模见图4。     A=L+L_l+L₂+L₃ 式中  L——定手铁心迭厚     L₁——内层(小档)第一组线圈端部直线部分伸出铁心长，取10～12mm     L₂——第二组(中档)线圈端部直线部分伸出铁心长，取10mm     L₃——第三组(大档)线圈端部直线部分伸出铁心长，取9mm 式中D_i1——定子铁心内径     h_s——定子槽深     Z₁——定子槽数     y——绕组跨槽数     K_e=1．1     R_e=6mm     C=6～8mm 5噪声的要求 在结构设计和电磁设计中均采取了相应降低噪声的措施，如选择较优的定、转子槽配合和绕组形式;较大的转子槽斜度，以削弱危害最产重的齿谐波，采用日本低噪声轴承等。电机前、后端盖采用薄铜板拉伸成形，轴承室和定子档进行车削，因初定尺寸欠佳，在实际装配中配合过紧，会使噪声增大，经改进，现轴承室尺寸基本上符合低噪声要求；选择了合理的轴承室配合。对轴颈的配合公差及其粗糙度要求也较高，轴承与轴颈的装配采用专用压装夹具，实现无冲击冷压工艺，取得较好的效果。有一部分电机会产生电磁噪声，经测量分析定子铁心压装工艺不稳定，定子内、外圆同轴度及端面跳动量超差。片与片之间有毛刺未压实，有松动现象是引起电磁噪声主要原因之一。采用去毛刺、定子铁心采用专用液压机压紧，并采用氩弧焊接，以减少冲片之间的电磁松动，减少了电磁噪声。 6结语 a．采用L型副相抽头调速，工艺稳定，槽内导线利用率高，改变不同匝数比能获得不同转速。 b．合理选择电容量，能获得圆形磁场。 c．增强端盖刚度及选择合理轴承室配合能降低噪声。     进入：中国步进电机网淘宝店